Формування навичок програмування з використанням алгоритмічної мови С++

Програмна реалізація алгоритмів лінійної структури

Основною елементарною дією в обчислювальних алгоритмах є надання значення змінної величини. Якщо значення константи визначено видом її запису, то змінна величина отримує конкретне значення тільки в результаті присвоювання.

Призначення може здійснюватися двома способами: за допомогою команди присвоювання і за допомогою команди введення. Розглянемо приклад. У шкільному підручнику математики правила поділу звичайних дробів описані так:

• 1. Чисельник першого дробу помножити на знаменник другого дробу.
• 2. Знаменник першого дробу помножити на чисельник другого дробу.
• 3. Записати дріб, чисельник якого є результат виконання пункту 1, а знаменник — результат виконання пункту 2. У алгебраїчній формі це виглядає так:
  • (b)/(c/d)=(a*d)/(b*c)=m/n

Побудуємо алгоритм розподілу дробів для ЕОМ. У цьому алгоритмі збережемо ті ж позначення для змінних, які використані в записаній вище формулі. Вихідними даними є цілочисельні змінні а, b, с, d. Блок-схему і текст алгоритму на навчальный алгоритмичній мовы наведені нижче (надалі для стислості позначатимемо навчальну алгоритмічну мову літерами АМ).

Мал. 3.1 (блок-схема алгоритму розподілу дробів для ЕОМ).

алг Ділення дробів поч.

цілі a, b, c, d, m, n.

введення a, b, c, d.

m: = a*d.

n:=b*c.

виведення m, n.

кін Формат команди присвоювання наступний: змінна: = вираз. Знак «: =» потрібно читати як «привласнити». Команда присвоювання позначає наступні дії, що виконуються комп’ютером:

• 1. Обчислюється вираз.
• 2. Отримане значення привласнюється змінный.

У наведеному вище алгоритмі присутні дві команди присвоювання. У блок-схемах команда присвоювання записується в прямокутнику. Такий блок називається обчислювальним блоком. В описах алгоритмів необов’язково дотримуватися строгих правила в запису виразів. Їх можна писати в звичайній математичній формі. Це ще не мова програмування з суворим синтаксисом. У наведеному алгоритмі присутня команда введення: введення a, b, c, d.

У блок-схемі команда введення записується в паралелограмі - блоці введення-виведення. При виконанні цієї команди процесор перериває роботу і чекає дій користувача. Користувач повинен набрати на пристрої введення (клавіатурі) значення змінних і натиснути на клавішу вводу Enter. Значення слід вводити в тому ж порядку, в якому відповідні змінні розташовані в списку введення. Звичайно за допомогою команди введення присвоюються значення вихідних даних, а команда присвоювання використовується для отримання проміжних і кінцевих величин. Отримані комп’ютером результати рішення задачі повинні бути повідомлені користувачеві. Для цих цілей призначена команда виводу: висновок m, n За допомогою цієї команди результати виводяться на екран або на пристрій друку на папір. Розглянемо один дуже корисний алгоритм, який доводиться часто використовувати при програмуванні. Дано дві величини: Х, Y. Потрібно провести між ними обмін значеннями. Наприклад, якщо спочатку було Х = 1, Y = 2, то після обміну має стати: Х = 2, У = 1.

Гарною моделлю для вирішення цього завдання є наступна ситуація: є дві склянки — одна з молоком, інша з водою. Потрібно зробити обмін їх вмістом. Кожному ясно, що в цьому випадку потрібен додатковий третій порожній стакан. Послідовність дій буде наступною: 1) перелити з першої склянки в третю; 2) перелити з другої в першу; 3) перелити з третьої до другу. Мета досягнута! За аналогією для обміну значеннями двох змінних потрібна третя додаткова змінна. Аналогія зі склянками не зовсім точна у тому сенсі, що при переливанні з однієї склянки в іншу перша стає порожньою. У результаті ж присвоювання (Х: = Y) змінна, що стоїть праворуч (У), зберігає своє значення. Алгоритм для поділу дробів має лінійну структуру. У ньому всі команди виконуються в строго однозначної послідовності, кожна по одному разу. Лінійний алгоритм складається з команд присвоювання, вводу, виводу та звернення до допоміжних алгоритмів. При описі алгоритмів в блок-схемах типи, як правило, не вказуються (але маються на увазі). В алгоритмах на АМ для всіх змінних типи вказуються явно. Опис типів змінних виконується відразу після заголовка алгоритму. У них використовуються такі позначення типів: цілий — цілий тип, дійсний — дійсний тип, літерний — символьний (літерний) тип, логічний — логічний тип. В алгоритмі для поділу дробів для всіх змінних вказаний цілий тип.

Приклад 1.

Дано тризначне число. Знайти число, отримане при перестановці другої і третьої цифр заданого числа.

#include.

int main ().

{.

int n, m;

cout<<�"Введіть значення n: «;

cin>>n;

m=(n/100)*100+(n%10)*10+(n%100/10);

cout<<�"Отримане число m: «<

retnrn o;

}.

Мал. 3.1.2.

Приклад 2.

У тризначному числі х закреслити його останню цифру. Коли в двозначному числі, що залишилось, переставили цифри, а потім приписали до них зліва останню цифру числа х, то вийшло число n. По заданому n знайти число х (значення n вводиться з клавіатури, 1<=n<=999 і при цьому число одиниць в n не дорівнює нулю).

#include.

int main ().

{.

int n, x, a, b, c;

cout<<�"Введіть значення n: «;

cin>>n;

a=n%10;

b=n/10%10;

c=/100;

x=a*100+b*10+c;

cout<<�"x= «<

return 0;

}.

Мал. 3.1.3.

Приклад 3.

Обчислити вирази при заданих значеннях констант, використовуючи відповідні математичні функції.

#include.

#include.

int main ().

{.

const float a = 4.4;

const float b = 0.57;

const float c = 6;

const float z = 5.4E-2;

float x, y;

x = pow (c + pow (fabs (a-b), 2) + 3, 1/3.)/(pow (a, 2) + pow (b, 2));

y = exp (fabs (a-b))*(pow (tan (z), 2) + 1);

cout<<�"x = «<

cout<<�"y = «<

return 0;

}.

Мал. 3.1.4.